一项新研究首次从细胞层面提供证据,表明成人体内新脑细胞的生成支持言语学习和记忆功能,从而使人们能够进行对话并记住所听到的内容。
南加州大学凯克医学院
12月5日
为什么成年人会生成新脑细胞?一项发表在《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上的新研究首次从细胞层面提供证据,表明成人体内新脑细胞的生成支持言语学习和记忆功能,从而使人们能够进行对话并记住所听到的内容。这一发现可能为恢复认知功能提供新途径。论文题目“成人神经发生丧失与癫痫进展过程中的认知功能下降相对应”(Human adult neurogenesis loss corresponds with cognitive decline during epilepsy progression)。
研究于2024年12月5日发表在《Cell Stem Cell》(最新影响因子:19.8)杂志上
该研究由南加州大学凯克医学院(Keck School of Medicine of USC)USC 干细胞与神经恢复中心的科学家领导,研究依赖于药物难治性内侧颞叶癫痫(Mesial temporal lobe epilepsy ,MTLE)患者的脑组织,该病伴有癫痫发作和认知能力下降加速。
“治疗癫痫患者使我们能够探究大脑中新神经元生成的目的。我们观察到,其中一个原因是学习我们所进行的对话,”共同通讯作者 Michael Bonaguidi 说。他是干细胞生物学与再生医学、老年病学、生物化学与分子医学、生物医学工程和神经外科的副教授,也是南加州大学神经恢复中心(USC Neurorestoration Center)的助理主任。
“这些发现对所有遭受学习和认知能力下降困扰的人来说都至关重要,但它们对参与研究的癫痫患者来说也尤为重要,”共同通讯作者 Charles Liu 补充道。他是神经外科、神经病学和生物医学工程的教授,南加州大学神经恢复中心的主任,以及南加州大学癫痫护理联盟(USC Epilepsy Care Consortium)的主任。
在这项研究中,来自南加州大学的第一作者 Aswathy Ammothumkandy 和 Luis Corona 及其合作者研究了新脑细胞生成过程(称为神经发生 neurogenesis)如何在内侧颞叶癫痫(MTLE)进展期间影响不同类型的认知能力下降。
癫痫患者脑组织中的新生神经元(绿色和紫色细胞)
研究人员发现,MTLE 患者在言语学习和记忆、智力以及视觉空间技能等多个领域出现认知能力下降。在言语学习和记忆以及智力方面,患者在癫痫发作的前 20 年里经历了急剧下降。在这二十年间,神经发生减缓到几乎无法检测到未成熟脑细胞的程度。
基于这些观察,科学家们寻找未成熟脑细胞数量与 MTLE 相关认知能力下降主要领域之间的联系。他们发现,未成熟脑细胞数量减少与言语学习和记忆之间的关联最为强烈。
这一发现令人惊讶,因为啮齿类动物和其他实验动物的神经发生水平有助于利用视觉空间技能进行另一种类型的学习和记忆。神经发生在言语学习和记忆中的作用凸显了研究人脑组织的重要性。
这些极具价值的手术标本由 Rancho Los Amigos 癫痫中心的患者慷慨捐赠,该中心是公共安全网医疗系统中的独特资源,致力于为该地区保险不足的人群推进医疗保健和研究公平。在复杂的手术中,神经外科医生小心地将受影响的海马体整块切除,从而治愈了大多数患者的癫痫发作。
“我们的研究首次从细胞层面提供证据,表明神经发生如何促进人类认知,在本例中为言语学习和记忆,” Bonaguidi 说,“这项工作为未来研究开辟了新的途径,探索通过促进神经发生(可能通过锻炼或治疗药物)来改善言语学习和记忆的方法。这些方法不仅可能有助于 MTLE、阿尔茨海默病和失智症患者,也有助于我们所有大脑衰老的人。”
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参考文献
Source:Keck School of Medicine of USC
To remember conversations, keep making new brain cells
Reference:
Aswathy Ammothumkandy, Luis Corona, Kristine Ravina, Victoria Wolseley, Jeremy Nelson, Nadiya Atai, Aidin Abedi, Nora Jimenez, Michelle Armacost, Lina M. D'Orazio, Virginia Zuverza-Chavarria, Alisha Cayce, Carol McCleary, George Nune, Laura Kalayjian, Darrin J. Lee, Brian Lee, Robert H. Chow, Christianne Heck, Jonathan J. Russin, Charles Y. Liu, Jason A.D. Smith, Michael A. Bonaguidi. Human adult neurogenesis loss corresponds with cognitive decline during epilepsy progression. Cell Stem Cell, 2024; DOI: 10.1016/j.stem.2024.11.002
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原文标题 : 癫痫患者揭示新神经元生成对成人认知的益处